2020年高考化学 必修考点专题研究精讲精练 第二节化学反应与能量的变化（教师用）

第二节 化学反应与能量的变化一、选择题(每小题4分，共48分)1下列有关电池的说法不正确的是 ()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极解析：锂离子电池可以充电后再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故外电路中电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2，故作为负极，D项正确。答案：B2(2020聊城模拟)在如图所示的8个装置中，属于原电池的是 ()A B C D解析：根据原电池的构成条件可知：中一个电极，中两电极材料相同，中酒精不是电解质，中两电极材料相同且无闭合回路，故均不能构成原电池。答案：D3(2020济南调研)将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 ()A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速率甲比乙慢解析：因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，故D错；又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H，故C正确。答案：C4(2020南京模拟)关于铅蓄电池的说法正确的是 ()A在放电时，正极发生的反应是Pb(s)SO(aq)2ePbSO4(s)B在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)2ePb(s)SO(aq)解析：A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为：PbO24HSO2ePbSO42H2O；C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电时阳极应发生PbSO42H2O2ePbO24HSO。答案：B5(2020海南万宁模拟)如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是 ()A锌片是负极B两个铜片上都发生氧化反应C石墨是阴极D两个番茄都形成原电池解析：由于番茄汁显酸性，左侧番茄形成原电池，Zn作负极，右侧番茄形成电解池，Cu作阴极，故选项中只有A正确。答案：A6(2020北京海淀期末)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法不正确的是 ()A在熔融电解质中，O2移向负极B电池的总反应是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H1026e13O24CO25H2O解析：由原电池原理知阴离子移向负极，A正确；原电池反应就是一个氧化还原反应，只是氧化反应和还原反应分别在两极进行，由丁烷的燃烧反应知，该电池的总反应为：2C4H1013O2=8CO210H2O，且丁烷失电子，O2得电子，故选D。答案：D7(2020南京调研)X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为 ()AXYZ BXZYCYXZ DYZX解析：X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，说明活泼性XZ；X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，说明YX，因此X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为YXZ。答案：C8将铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 molL1食盐溶液中，可能出现的现象是()A铁棒附近产生OHB铁棒被腐蚀C石墨棒上放出Cl2D石墨棒上放出O2解析：铁棒与石墨棒用导线相连后浸入食盐水中发生的是吸氧腐蚀，其中铁棒被腐蚀，正极上发生反应：2H2OO24e=4OH，故石墨棒附近产生OH。答案：B9(2020广东)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()铝合金是阳极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生还原反应A B C D答案：A10(2020福建理综，11)控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：由反应2Fe32I2Fe2I2可知，反应开始时甲中Fe3发生还原反应，乙中I发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3的物质的量与消耗的Fe3的物质的量相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极；故选D。答案：D11(2020宁夏银川模拟)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 ()ACH3OH(g)O2(g)H2O(l)CO2(g)2H(aq)2eBO2(g)4H(aq)4e2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)CO2(g)6H(aq)6eDO2(g)2H2O(l)4e4OH(aq)解析：甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。答案：C12(2020山东济宁质检)一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2COO2=2CO2。则下列说法中正确的是 ()A通CO的一极是电池的正极B负极发生的电极反应是：O22CO24e2COC负极发生的电极反应是：COCO2e2CO2D正极发生氧化反应解析：由电池反应2COO2=2CO2可知，通CO的一极为电池的负极，通O2的一极为池的正极。负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。负极的电极反应为2CO2CO4e4CO2，正极的电极反应为O22CO24e2CO。答案：C二、非选择题(本题包括4个大题，共52分)13(13分)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性AB；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性BC；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性DA，随着H的消耗，pH变大。答案：(1)A2eA2(2)Cu22eCu(3)变大(4)DABC14(13分)(2020海南化学，15)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应式为_；(2)电池正极发生的电极反应式为_；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。解析：(1)、(2)电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(3)由NaOH与SOCl2反应的产物为Na2SO3、NaCl可知，SOCl2与水反应生成SO2和HCl。(4)由于电池材料易与水、O2反应。答案：(1)锂LieLi(2)2SOCl24e4ClSSO2(3)出现白雾，有刺激性气味的气体生成SOCl2H2O=2HClSO2(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应15(13分)(2020山东理综，29)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZn cFe dNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_g。解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：ZnZn22e；电池工作时，电子是从负极流向正极。(2)Zn与Cu2发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀。(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H2eH2；每生成1 mol MnO2需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g。答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H2eH28716(13分)(2020天津理综，10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。解析：(1)氢氧燃料电池是原电池装置，将化学能转化为电能，在燃料电池中通H2的一极发生了氧化反应为负极，所以电子流向为ab。(2)书写该原电池的电极反应式时要注意溶液的酸碱性，KOH为电解质溶液时，负极反应为：H22OH2e2H2O。(3)由题干信息可知电极表面镀铂